Abstrak wafer SiC
Pelat silikon karbida (SiC)Telah menjadi substrat pilihan untuk elektronik berdaya tinggi, frekuensi tinggi, dan suhu tinggi di sektor otomotif, energi terbarukan, dan kedirgantaraan. Portofolio kami mencakup polimorf dan skema doping utama—4H yang didoping nitrogen (4H-N), semi-isolasi kemurnian tinggi (HPSI), 3C yang didoping nitrogen (3C-N), dan 4H/6H tipe-p (4H/6H-P)—yang ditawarkan dalam tiga tingkatan kualitas: PRIME (substrat kelas perangkat yang dipoles sepenuhnya), DUMMY (dipoles atau tidak dipoles untuk uji coba proses), dan RESEARCH (lapisan epi kustom dan profil doping untuk R&D). Diameter wafer berkisar 2″, 4″, 6″, 8″, dan 12″ untuk menyesuaikan dengan peralatan lama dan pabrikasi canggih. Kami juga menyediakan boule monokristalin dan kristal benih yang diorientasikan secara presisi untuk mendukung pertumbuhan kristal internal.
Wafer 4H-N kami memiliki kerapatan pembawa muatan dari 1×10¹⁶ hingga 1×10¹⁹ cm⁻³ dan resistivitas 0,01–10 Ω·cm, menghasilkan mobilitas elektron yang sangat baik dan medan tembus di atas 2 MV/cm—ideal untuk dioda Schottky, MOSFET, dan JFET. Substrat HPSI memiliki resistivitas melebihi 1×10¹² Ω·cm dengan kerapatan mikropipa di bawah 0,1 cm⁻², memastikan kebocoran minimal untuk perangkat RF dan gelombang mikro. Kubik 3C-N, tersedia dalam format 2″ dan 4″, memungkinkan heteroepitaksi pada silikon dan mendukung aplikasi fotonik dan MEMS baru. Wafer P-type 4H/6H-P, yang didoping dengan aluminium hingga 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, memfasilitasi arsitektur perangkat komplementer.
Wafer SiC, wafer PRIME menjalani pemolesan kimia-mekanis hingga kekasaran permukaan RMS <0,2 nm, variasi ketebalan total di bawah 3 µm, dan kelengkungan <10 µm. Substrat DUMMY mempercepat pengujian perakitan dan pengemasan, sementara wafer RESEARCH memiliki ketebalan lapisan epi 2–30 µm dan doping khusus. Semua produk disertifikasi dengan difraksi sinar-X (kurva goyang <30 arcsec) dan spektroskopi Raman, dengan pengujian listrik—pengukuran Hall, profil C–V, dan pemindaian mikropipa—untuk memastikan kepatuhan terhadap JEDEC dan SEMI.
Boule dengan diameter hingga 150 mm ditumbuhkan melalui PVT dan CVD dengan kerapatan dislokasi di bawah 1×10³ cm⁻² dan jumlah mikropipa yang rendah. Kristal benih dipotong dalam jarak 0,1° dari sumbu c untuk menjamin pertumbuhan yang dapat direproduksi dan hasil pemotongan yang tinggi.
Dengan menggabungkan berbagai polimorf, varian doping, tingkatan kualitas, ukuran wafer SiC, serta produksi boule dan kristal benih internal, platform substrat SiC kami menyederhanakan rantai pasokan dan mempercepat pengembangan perangkat untuk kendaraan listrik, jaringan pintar, dan aplikasi lingkungan ekstrem.
Abstrak wafer SiC
Pelat silikon karbida (SiC)telah menjadi substrat SiC pilihan untuk elektronik berdaya tinggi, frekuensi tinggi, dan suhu tinggi di sektor otomotif, energi terbarukan, dan kedirgantaraan. Portofolio kami mencakup polipe dan skema doping utama—4H yang didoping nitrogen (4H-N), semi-isolasi kemurnian tinggi (HPSI), 3C yang didoping nitrogen (3C-N), dan 4H/6H tipe-p (4H/6H-P)—yang ditawarkan dalam tiga tingkatan kualitas: wafer SiCPRIME (substrat kelas perangkat yang dipoles sempurna), DUMMY (dipoles atau tidak dipoles untuk uji coba proses), dan RESEARCH (lapisan epi kustom dan profil doping untuk R&D). Diameter wafer SiC berkisar dari 2″, 4″, 6″, 8″, dan 12″ untuk menyesuaikan dengan peralatan lama maupun pabrikasi canggih. Kami juga menyediakan boule monokristalin dan kristal benih yang diorientasikan secara presisi untuk mendukung pertumbuhan kristal internal.
Wafer SiC 4H-N kami memiliki kerapatan pembawa muatan dari 1×10¹⁶ hingga 1×10¹⁹ cm⁻³ dan resistivitas 0,01–10 Ω·cm, menghasilkan mobilitas elektron yang sangat baik dan medan tembus di atas 2 MV/cm—ideal untuk dioda Schottky, MOSFET, dan JFET. Substrat HPSI memiliki resistivitas melebihi 1×10¹² Ω·cm dengan kerapatan mikropipa di bawah 0,1 cm⁻², memastikan kebocoran minimal untuk perangkat RF dan gelombang mikro. Kubik 3C-N, tersedia dalam format 2″ dan 4″, memungkinkan heteroepitaksi pada silikon dan mendukung aplikasi fotonik dan MEMS baru. Wafer SiC tipe P 4H/6H-P, yang didoping dengan aluminium hingga 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, memfasilitasi arsitektur perangkat komplementer.
Wafer SiC PRIME menjalani pemolesan kimia-mekanis hingga kekasaran permukaan RMS <0,2 nm, variasi ketebalan total di bawah 3 µm, dan kelengkungan <10 µm. Substrat DUMMY mempercepat pengujian perakitan dan pengemasan, sementara wafer RESEARCH memiliki ketebalan lapisan epi 2–30 µm dan doping khusus. Semua produk disertifikasi dengan difraksi sinar-X (kurva goyang <30 arcsec) dan spektroskopi Raman, dengan pengujian listrik—pengukuran Hall, profil C–V, dan pemindaian mikropipa—untuk memastikan kepatuhan terhadap JEDEC dan SEMI.
Boule dengan diameter hingga 150 mm ditumbuhkan melalui PVT dan CVD dengan kerapatan dislokasi di bawah 1×10³ cm⁻² dan jumlah mikropipa yang rendah. Kristal benih dipotong dalam jarak 0,1° dari sumbu c untuk menjamin pertumbuhan yang dapat direproduksi dan hasil pemotongan yang tinggi.
Dengan menggabungkan berbagai polimorf, varian doping, tingkatan kualitas, ukuran wafer SiC, serta produksi boule dan kristal benih internal, platform substrat SiC kami menyederhanakan rantai pasokan dan mempercepat pengembangan perangkat untuk kendaraan listrik, jaringan pintar, dan aplikasi lingkungan ekstrem.
Gambar wafer SiC
Lembar data wafer SiC tipe 4H-N 6 inci
| Lembar data wafer SiC 6 inci | ||||
| Parameter | Sub-Parameter | Kelas Z | Kelas P | Nilai D |
| Diameter | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | |
| Ketebalan | 4H-N | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Ketebalan | 4H-SI | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Orientasi Wafer | Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° (4H-N); Pada sumbu: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° (4H-N); Pada sumbu: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° (4H-N); Pada sumbu: <0001> ±0,5° (4H-SI) | |
| Kepadatan Mikropipa | 4H-N | ≤ 0,2 cm⁻² | ≤ 2 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Kepadatan Mikropipa | 4H-SI | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Resistivitas | 4H-N | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm |
| Resistivitas | 4H-SI | ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm | ≥ 1×10⁵ Ω·cm | |
| Orientasi Datar Utama | [10-10] ± 5,0° | [10-10] ± 5,0° | [10-10] ± 5,0° | |
| Panjang Datar Utama | 4H-N | 47,5 mm ± 2,0 mm | ||
| Panjang Datar Utama | 4H-SI | Takik | ||
| Pengecualian Tepi | 3 mm | |||
| Warp/LTV/TTV/Busur | ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm | ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm | ||
| Kekasaran | Polandia | Ra ≤ 1 nm | ||
| Kekasaran | CMP | Ra ≤ 0,2 nm | Ra ≤ 0,5 nm | |
| Retakan Tepi | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤ 20 mm, tunggal ≤ 2 mm | ||
| Pelat Heksagonal | Luas kumulatif ≤ 0,05% | Luas kumulatif ≤ 0,1% | Luas kumulatif ≤ 1% | |
| Area Politipe | Tidak ada | Luas kumulatif ≤ 3% | Luas kumulatif ≤ 3% | |
| Inklusi Karbon | Luas kumulatif ≤ 0,05% | Luas kumulatif ≤ 3% | ||
| Goresan Permukaan | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤ 1 × diameter wafer | ||
| Keripik Tepi | Tidak diperbolehkan ≥ 0,2 mm lebar & kedalaman | Hingga 7 keping, masing-masing ≤ 1 mm | ||
| TSD (Dislokasi Sekrup Ulir) | ≤ 500 cm⁻² | Tidak tersedia | ||
| BPD (Dislokasi Bidang Dasar) | ≤ 1000 cm⁻² | Tidak tersedia | ||
| Kontaminasi Permukaan | Tidak ada | |||
| Kemasan | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | |
Lembar data wafer SiC tipe 4H-N 4 inci
| Lembar data wafer SiC 4 inci | |||
| Parameter | Produksi MPD Nol | Kelas Produksi Standar (Kelas P) | Nilai Dummy (Nilai D) |
| Diameter | 99,5 mm–100,0 mm | ||
| Ketebalan (4H-N) | 350 µm±15 µm | 350 µm±25 µm | |
| Ketebalan (4H-Si) | 500 µm±15 µm | 500 µm±25 µm | |
| Orientasi Wafer | Di luar sumbu: 4,0° ke arah <1120> ±0,5° untuk 4H-N; Pada sumbu: <0001> ±0,5° untuk 4H-Si | ||
| Kepadatan Mikropipa (4H-N) | ≤0,2 cm⁻² | ≤2 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Kepadatan Mikropipa (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Resistivitas (4H-N) | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | |
| Resistivitas (4H-Si) | ≥1E10 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Orientasi Datar Utama | [10-10] ±5,0° | ||
| Panjang Datar Utama | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Panjang Datar Sekunder | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Orientasi Datar Sekunder | Permukaan silikon menghadap ke atas: 90° searah jarum jam dari permukaan datar utama ±5,0° | ||
| Pengecualian Tepi | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Bow Warp | ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Kekasaran | Ra Polandia ≤1 nm; Ra CMP ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm | |
| Retakan Tepi Akibat Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤10 mm; panjang tunggal ≤2 mm |
| Pelat Heksagonal dengan Cahaya Intensitas Tinggi | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤0,1% |
| Area Politipe dengan Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Luas kumulatif ≤3% | |
| Inklusi Karbon Visual | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤3% | |
| Permukaan Silikon Tergores oleh Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤1 diameter wafer | |
| Kerusakan Tepi Akibat Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak diperbolehkan lebar dan kedalaman ≥0,2 mm | Diizinkan 5 buah, masing-masing ≤1 mm. | |
| Kontaminasi Permukaan Silikon oleh Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | ||
| Dislokasi sekrup ulir | ≤500 cm⁻² | Tidak tersedia | |
| Kemasan | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal |
Lembar data wafer SiC tipe HPSI 4 inci
| Lembar data wafer SiC tipe HPSI 4 inci | |||
| Parameter | Kelas Produksi MPD Nol (Kelas Z) | Kelas Produksi Standar (Kelas P) | Nilai Dummy (Nilai D) |
| Diameter | 99,5–100,0 mm | ||
| Ketebalan (4H-Si) | 500 µm ±20 µm | 500 µm ±25 µm | |
| Orientasi Wafer | Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° untuk 4H-N; Pada sumbu: <0001> ±0,5° untuk 4H-Si | ||
| Kepadatan Mikropipa (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Resistivitas (4H-Si) | ≥1E9 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Orientasi Datar Utama | (10-10) ±5,0° | ||
| Panjang Datar Utama | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Panjang Datar Sekunder | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Orientasi Datar Sekunder | Permukaan silikon menghadap ke atas: 90° searah jarum jam dari permukaan datar utama ±5,0° | ||
| Pengecualian Tepi | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Bow Warp | ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Kekasaran (sisi C) | Polandia | Ra ≤1 nm | |
| Kekasaran (sisi Si) | CMP | Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm |
| Retakan Tepi Akibat Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤10 mm; panjang tunggal ≤2 mm | |
| Pelat Heksagonal dengan Cahaya Intensitas Tinggi | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤0,1% |
| Area Politipe dengan Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Luas kumulatif ≤3% | |
| Inklusi Karbon Visual | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤3% | |
| Permukaan Silikon Tergores oleh Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤1 diameter wafer | |
| Kerusakan Tepi Akibat Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak diperbolehkan lebar dan kedalaman ≥0,2 mm | Diizinkan 5 buah, masing-masing ≤1 mm. | |
| Kontaminasi Permukaan Silikon oleh Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Tidak ada | |
| Dislokasi Sekrup Ulir | ≤500 cm⁻² | Tidak tersedia | |
| Kemasan | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | ||
Aplikasi wafer SiC
-
Modul Daya Wafer SiC untuk Inverter Kendaraan Listrik
MOSFET dan dioda berbasis wafer SiC yang dibangun di atas substrat wafer SiC berkualitas tinggi menghasilkan kerugian switching ultra-rendah. Dengan memanfaatkan teknologi wafer SiC, modul daya ini beroperasi pada tegangan dan suhu yang lebih tinggi, memungkinkan inverter traksi yang lebih efisien. Mengintegrasikan die wafer SiC ke dalam tahap daya mengurangi kebutuhan pendinginan dan ukuran, menunjukkan potensi penuh inovasi wafer SiC. -
Perangkat RF Frekuensi Tinggi & 5G pada Wafer SiC
Penguat dan sakelar RF yang dibuat pada platform wafer SiC semi-isolasi menunjukkan konduktivitas termal dan tegangan tembus yang superior. Substrat wafer SiC meminimalkan kerugian dielektrik pada frekuensi GHz, sementara kekuatan material wafer SiC memungkinkan operasi yang stabil dalam kondisi daya tinggi dan suhu tinggi—menjadikan wafer SiC sebagai substrat pilihan untuk stasiun pangkalan 5G generasi berikutnya dan sistem radar. -
Substrat Optoelektronik & LED dari Wafer SiC
LED biru dan UV yang ditanam pada substrat wafer SiC mendapat manfaat dari kesesuaian kisi dan pembuangan panas yang sangat baik. Penggunaan wafer SiC permukaan C yang dipoles memastikan lapisan epitaksial yang seragam, sementara kekerasan inheren wafer SiC memungkinkan penipisan wafer yang halus dan pengemasan perangkat yang andal. Hal ini menjadikan wafer SiC sebagai platform pilihan untuk aplikasi LED daya tinggi dan masa pakai yang lama.
Tanya Jawab tentang wafer SiC
1. T: Bagaimana wafer SiC diproduksi?
A:
wafer SiC yang diproduksiLangkah-langkah Terperinci
-
wafer SiCPersiapan Bahan Baku
- Gunakan bubuk SiC kelas ≥5N (pengotor ≤1 ppm).
- Saring dan panggang terlebih dahulu untuk menghilangkan sisa senyawa karbon atau nitrogen.
-
SiCPersiapan Kristal Benih
-
Ambil sepotong kristal tunggal 4H-SiC, iris sepanjang orientasi 〈0001〉 hingga berukuran ~10 × 10 mm².
-
Pemolesan presisi hingga Ra ≤0,1 nm dan penandaan orientasi kristal.
-
-
SiCPertumbuhan PVT (Transportasi Uap Fisik)
-
Isi cawan grafit: bagian bawah dengan bubuk SiC, bagian atas dengan kristal benih.
-
Lakukan evakuasi hingga 10⁻³–10⁻⁵ Torr atau isi kembali dengan helium murni pada tekanan 1 atm.
-
Zona sumber panas diatur pada suhu 2100–2300 ℃, sedangkan zona benih dijaga agar 100–150 ℃ lebih dingin.
-
Kendalikan laju pertumbuhan pada 1–5 mm/jam untuk menyeimbangkan kualitas dan kapasitas produksi.
-
-
SiCPemanasan Batang Logam
-
Lakukan proses annealing pada ingot SiC yang baru tumbuh pada suhu 1600–1800 ℃ selama 4–8 jam.
-
Tujuan: mengurangi tegangan termal dan menurunkan kepadatan dislokasi.
-
-
SiCPemotongan Wafer
-
Gunakan gergaji kawat berlian untuk memotong ingot menjadi lempengan setebal 0,5–1 mm.
-
Minimalkan getaran dan gaya lateral untuk menghindari retakan mikro.
-
-
SiCKue waferPenggilingan & Pemolesan
-
Penggilingan kasaruntuk menghilangkan kerusakan akibat penggergajian (kekasaran ~10–30 µm).
-
Penggilingan halusuntuk mencapai kerataan ≤5 µm.
-
Pemolesan Kimia-Mekanis (CMP)untuk mencapai hasil akhir seperti cermin (Ra ≤0,2 nm).
-
-
SiCKue waferPembersihan & Inspeksi
-
Pembersihan ultrasonikdalam larutan Piranha (H₂SO₄:H₂O₂), air DI, lalu IPA.
-
Spektroskopi XRD/Ramanuntuk mengkonfirmasi politipe (4H, 6H, 3C).
-
Interferometriuntuk mengukur kerataan (<5 µm) dan kelengkungan (<20 µm).
-
Pemeriksaan empat titikuntuk menguji resistivitas (misalnya HPSI ≥10⁹ Ω·cm).
-
Inspeksi kerusakandi bawah mikroskop cahaya terpolarisasi dan alat uji goresan.
-
-
SiCKue waferKlasifikasi & Penyortiran
-
Urutkan wafer berdasarkan polipe dan tipe listrik:
-
4H-SiC tipe N (4H-N): konsentrasi pembawa muatan 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³
-
4H-SiC Semi-Isolasi Kemurnian Tinggi (4H-HPSI): resistivitas ≥10⁹ Ω·cm
-
6H-SiC tipe N (6H-N)
-
Lainnya: 3C-SiC, tipe P, dll.
-
-
-
SiCKue waferPengemasan & Pengiriman
-
Tempatkan di dalam kotak wafer yang bersih dan bebas debu.
-
Beri label pada setiap kotak dengan diameter, ketebalan, polipe, tingkat resistivitas, dan nomor batch.
-
2. T: Apa saja keunggulan utama wafer SiC dibandingkan wafer silikon?
A: Dibandingkan dengan wafer silikon, wafer SiC memungkinkan:
-
Pengoperasian tegangan lebih tinggi(>1.200 V) dengan resistansi on yang lebih rendah.
-
Stabilitas suhu yang lebih tinggi(>300 °C) dan manajemen termal yang lebih baik.
-
Kecepatan peralihan yang lebih cepatdengan kerugian switching yang lebih rendah, mengurangi pendinginan dan ukuran pada konverter daya di tingkat sistem.
4. T: Apa saja cacat umum yang memengaruhi hasil dan kinerja wafer SiC?
A: Cacat utama pada wafer SiC meliputi mikropipa, dislokasi bidang basal (BPD), dan goresan permukaan. Mikropipa dapat menyebabkan kegagalan perangkat yang fatal; BPD meningkatkan resistansi seiring waktu; dan goresan permukaan menyebabkan kerusakan wafer atau pertumbuhan epitaksial yang buruk. Oleh karena itu, inspeksi yang ketat dan mitigasi cacat sangat penting untuk memaksimalkan hasil wafer SiC.
Waktu posting: 30 Juni 2025